电影级高画质！3D游戏抗锯齿技术解析

● 超级采样抗锯齿（SSAA）

　　超级采样抗锯齿（Super-Sampling Anti-aliasing，简称SSAA）此是早期抗锯齿方法，比较消耗资源，但简单直接，先把图像映射到缓存并把它放大，再用超级采样把放大后的图像像素进行采样，一般选取2个或4个邻近像素，把这些采样混合起来后，生成的最终像素，令每个像素拥有邻近像素的特征，像素与像素之间的过渡色彩，就变得近似，令图形的边缘色彩过渡趋于平滑。再把最终像素还原回原来大小的图像，并保存到帧缓存也就是显存中，替代原图像存储起来，最后输出到显示器，显示出一帧画面。

    这样就等于把一幅模糊的大图，通过细腻化后再缩小成清晰的小图。如果每帧都进行抗锯齿处理，游戏或视频中的所有画面都带有抗锯齿效果。而将图像映射到缓存并把它放大时，放大的倍数被用于分别抗锯齿的效果。

    超级采样抗锯齿中使用的采样法一般有两种：顺序栅格超级采样（Ordered Grid Super-Sampling，简称OGSS），采样时选取2个邻近像素。旋转栅格超级采样（Rotated Grid Super-Sampling，简称RGSS），采样时选取4个邻近像素。

● 多重采样抗锯齿（MSAA）

　　多重采样抗锯齿（MultiSampling Anti-Aliasing，简称MSAA）是一种特殊的超级采样抗锯齿（SSAA）。MSAA首先来自于OpenGL。具体是MSAA只对Z缓存（Z-Buffer）和模板缓存(Stencil Buffer)中的数据进行超级采样抗锯齿的处理。可以简单理解为只对多边形的边缘进行抗锯齿处理。这样的话，相比SSAA对画面中所有数据进行处理，MSAA对资源的消耗需求大大减弱，不过在画质上可能稍有不如SSAA。

● 自适应抗锯齿（AAA）

    MSAA虽然得到了大量使用，但有一个重要缺陷就是不能处理Alpha材质，因此在一些栅栏、树叶、铁丝网等细长的物体上就不能起作用了。为了解决这种问题，ATI在X1000系列加入了自适应（Adaptive）抗锯齿，通过额外的多重采样甚至是超级采样来强制提升画质。自适应抗锯齿可以专门针对Alpha材质选择性的进行多级或是超级采样，这样就比完全采用SSAA拥有更低的性能损失，画面质量依旧完美！

● 覆盖采样抗锯齿（CSAA）

　　覆盖采样抗锯齿（CoverageSampling Anti-Aliasing，简称CSAA）是NVIDIA G80系列出现时一并出现的抗锯齿技术。它的原理是将边缘多边形里需要采样的子像素坐标覆盖掉，抒原像素坐标强制安置在硬件和驱动程序预告算好的坐标中。这就好比采样标准统一的MSAA，能够最高效率地运行边缘采样，交通提升非常明显，同时资源占用也比较低。

● 可编程过滤抗锯齿（CFAA）

　　可编程过滤抗锯齿（Custom Filter Anti-Aliasing）技术起源于AMD的R600家庭。简单地说CFAA就是扩大取样面积的MSAA，比方说之前的MSAA是严格选取物体边缘像素进行缩放的，而CFAA则可以通过驱动和谐灵活地选择对影响锯齿效果较大的像素进行缩放，以较少的性能牺牲换取平滑效果。显卡资源占用也比较小。

● 形态抗锯齿（MLAA）

    从G80发布至今，NVIDIA的CSAA技术得到了越来越多游戏开发商的认可，相信很多玩家都注意到了，现在不少游戏都直接在菜单中提供了CSAA选项，N卡用户不用进入驱动控制面板就能非常方便的调用。而AMD的CFAA虽然从HD2000时代已经沿用到了HD5000时代，但几乎无人问津。

    终于到了HD6000时代，AMD抛弃了实用价值并不高的CFAA，开发了一种新的抗锯齿方案——Morphological AA，直译为形态抗锯齿。这种抗锯齿采用了DirectCompute计算技术来进行高效率的后处理器过滤，新的抗锯齿模式适用范围比传统的MSAA更广，而且精度最高可达24x，效率方面比SSAA（超级采样抗锯齿）快很多，与最高精度的CFAA差不多，但画质要更好。

● 快速近似抗锯齿（FXAA）

    快速近似抗锯齿（Fast Approximate Anti-Aliasing）是传统MSAA（多重采样抗锯齿）效果的一种高性能近似值。它是一种单程像素着色器，和MLAA一样运行于目标游戏渲染管线的后期处理阶段，但不像后者那样使用DirectCompute，而只是单纯的后期处理着色器，不依赖于任何GPU计算API。正因为如此，FXAA技术对显卡没有特殊要求，完全兼容NVIDIA、AMD的不同显卡（MLAA仅支持A卡）和DX9、DX10、DX11。